中国对于无线设备功率(路由器和AP)的限制

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2021年2月18日04:14:12 3 2,857

中国对于无线设备功率(路由器和AP)的限制

要说到无线功率的限制就要了解下无线功率的计算方法。国家对于功率的限制是 '实际发射功率使用有效全向辐射功率EIRP' 这个的限制。

EIRP实际上是最终的功率了。

组合功率

组合功率是指一台AP中多路射频的发射功率聚合,是AP天线的输入功率,并非经过天线增益后的实际发射功率。

图1-1理想点源和实际天线的覆盖比较

中国对于无线设备功率(路由器和AP)的限制

 

早期的AP只有一路射频,没有组合功率的概念。随着Wi-Fi技术的发展,802.11n开始支持MIMO技术,AP可以使用多路射频同时进行无线信号的收发,每路射频都有自己的发射功率,对于整台AP来说,其发射功率就是各路射频发射功率的合集。

组合功率用于评估AP的信号发射能力,直接影响AP的发射信号强度。AP的发射功率越大,相同位置的信号强度越大,其覆盖范围和穿墙能力也就越强。

关于EIRP

实际发射功率使用有效全向辐射功率EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)来评估,其计算公式为EIRP = P – Loss + G

l   P:射频的发射功率,是天线的输入功率,每路射频的发射功率之和,即组合功率,单位dBm。例如一台3*3 MIMO的AP,有3路射频,假设单路射频的发射功率是20dBm(100mW),放大3倍约为5dB,则组合功率是20 + 5 = 25dBm(300mW)

l   Loss:连接天线的转接头和馈线等线路损耗,单位dB。

l   G:天线增益,单位dBi或dBd。具体概念可参见天线增益

例如组合功率是25dBm,线路损耗是1dB,天线增益是3dBi,则EIRP = 25 – 1 + 3 = 27dBm

 

 

常见误区

组合功率是固定的,那么天线的增益无限大,其发射功率就可以无限大吗?

天线是一种无源器件,根据能量守恒定律,无论天线的增益有多大,也无论使用多少根天线,总的发射功率并不会发生改变。

将AP看做一个理想点源时,向各个方向均匀发射信号,在空间上覆盖呈现为一个圆球体。而实际的天线具备方向性,信号经过天线后,在空间上可以理解为在一些方向延展,在一些方向收缩,但总的体积不会变化。所以天线并没有增加信号的能量,只是更改了信号的覆盖。天线的方向图可以展示信号的能量分布,具体可参见波瓣宽度

图1-2理想点源和实际天线的覆盖比较

中国对于无线设备功率(路由器和AP)的限制

 

中国和美国对于EIRP的限制

2.4GHz频段

中国:

天线增益<10dBi时:≤100mW或≤20dBm,一般是家用路由器和室内AP。

天线增益≥10dBi时:≤500mW或≤27dBm,一般是室外AP。

美国:

≤4000mW或≤36dBm,射频口发射功率 <=1000mW或30dBm(功放组合功率)

5.2Ghz频段(36~64信道)

中国:≤200mW或23dBm

美国:≤4000mW或≤36dBm,射频口发射功率 <=1000mW或30dBm(功放组合功率)

5.8Ghz频段(149~165信道)

中国:≤2000+mW或33dBm,射频口发射功率 <=500mW或27dBm(功放组合功率)

美国:≤4000mW或≤36dBm,射频口发射功率 <=1000mW或30dBm(功放组合功率)

我国在5.8Ghz频段最大功率限制是33dBm,但是不知道为什么现实生活中的路由器超不过23dBm。

屡屡出现165信道因为高频覆盖打不过36信道的情况,只有在功率一样的情况下低频才有覆盖上的优势。

 

功率计算

我们来计算下AX3600和AX6的功率。

AX6 QCN4550*4 单功放功率 112mW

组合功率:4*112mW=448mW,,,已经超过200mW了

AX3600 QCN4588*4 单功放功率  200mW

组合功率:4*200mW=800mW,,,已经超过200mW

其实这俩路由器的组合功率都超过200mW,路由器本身都在降低功率使用了。

所以在MU-MIMO情况下,AX3600和AX6差别很小。

对于1*1 MIMO来说,路由器可能通过一些方法提高单一MIMO的功率,降低其他三个MIMO的功率。使得某一台设备的速率会回提高。

因为AX6的112mW在经过天线增益后(暂时不知道具体数值,常见为3dBi),假定线路损耗为1dB,的情况下单一MIMO的最大 功耗是 22.5dBm 177mW+,这非常接近200mW的限制了。

而AX3600单MIMO的硬件最大功耗就是200mW了,但是不能给到单一MIMO直接最大功耗,除非其他3个功放直接关闭,否则整体功率必然将大于200mW。单一MIMO给不到200mW那么就和AX6差距不大了。

所以实测中AX6和AX3600差距不明显。

 

本文内容参考了:https://forum.huawei.com/enterprise/zh/thread-391767.html

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    • Saber Saber 3

      非常感谢站长的分享,最近在研究软路由器和wifi,受益匪浅,谢谢!